液态铁水造粒：解决高炉余铁的经济高效方案

铁水造粒概述

铁水造粒是处理高炉（BF）生产过剩、钢铁联合企业炼钢车间无法消耗的热金属铁的方法。这是一种生产造粒铁（GI）的经济有效工艺。GI 具有与生铁相似的优良化学物理特性，可作为炼钢优质原料。

GI 化学成分与被造粒铁水完全一致，无氧化和渣夹杂，金属含量高。GI 工厂位于炼铁和炼钢设施之间，平衡两者产能错配。高炉余铁分流至 GI 工厂，避免高炉减风生产，产出的 GI 可作转炉冷却剂内部循环，或外售杯炉、感应炉、电弧炉使用。

GI 工厂产能可匹配高炉产出，是铸锭机（PCM）的替代方案但产能大幅更高。铸锭机受限于铁水在猪铁模中凝固时间，且结构复杂维护频繁。GI 与生铁性能相同，且可用料仓系统处理。

造粒机由贮水罐和铁水分配器组成。分配器将铁水流分成细小颗粒并均匀分布于水面，既增大冷却表面积，又避免局部热量集中，支持高铁水流速。分配器需承受热冲击和长期铁水冲刷，是关键设备。

铁水滴从分配器运动至水面过程中外表面凝固，撞击水面后内部半液态颗粒被淬火。颗粒入水时轻微变形但不破碎，避免产生细粉。颗粒在水中移动时热量传递给冷却水，颗粒温度降至 100℃ 以下。

100 t/h 造粒速率下，铁水向冷却水传递热负荷约 8 Mcal/s。水系统设计确保热浓度（热量/体积）低于蒸汽爆炸临界值。造粒罐水量足以容纳分配器成滴的铁水及冲击动量。罐体设计便于冷却 GI 集中排出，常用气水射流器排料。

排出的固态 GI 经脱水、皮带输送至堆场存储待发运。水冷却处理系统精心平衡，确保大量铁水热量被冷却水带走。通常采用闭路循环工艺水系统，冷却水在造粒罐内逆流吸热，热水经冷却塔或换热器降温后回用。

GI 物化性能稳定，兼具优质废钢高金属含量和原生铁源低残留优势。扁球形颗粒带来约 4 t/m³ 高堆积密度，粒径 8–25 mm，休止角大，利于运输储存。

典型成分：C 4%–4.5%，Si 0.5%–0.6%，Fe 95%–95.5%，有害元素（Cu、Ni、Mo、Sn）≤0.05%。

液态铁水凝固冷却工艺简洁，产能匹配标准高炉产出，极适合集成钢铁厂安装。

制造工艺